- •2. Системы счисления
- •Основные понятия
- •Перевод в десятичную из других систем счисления
- •Перевод дробных чисел с нулевой целой частью.
- •Системы счисления с основанием 2n
- •Решение типовых задач
- •2.3. Найти разность чисел 635s и 4768 в восьмеричной системе счисления.
- •Ответ: 2.
- •2.14. Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 22 оканчивается на 4.
Перевод дробных чисел с нулевой целой частью.
Основание новой системы счисления выразить в десятичной системе счисления и все последующие действия производить в десятичной системе счисления.
Последовательно умножать данное число и получаемые дробные части произведений на основание новой системы до тех пор, пока дробная часть произведения не станет равной нулю или пока не будет найдено требуемое количество дробных цифр в новой системе счисления.
Полученные целые части произведений, являющиеся цифрами числа в новой системе счисления, привести в соответствие с алфавитом новой системы счисления.
Составить дробную часть числа в новой системе счисления, записывая ее цифры слева направо, начиная с целой части первого произведения.
В качестве примера переведем число 0,8608 в систему счисления по основанию 5. Умножаем это число на 5, получаем 4,304. Дробная часть полученного числа равна 0,304; ее мы опять умножаем на 5, получаем 1,52. Умножая 0.52 на 5, получаем 2,6. Наконец, умножая 0,6 на 5, получаем 3,0. Последнее число имеет нулевую дробную часть, поэтому на данном этапе процесс умножения прекращается. Подчеркнем, что на каждом этапе мы умножали на 5 только дробную часть ранее полученного произведения. Оформим наши действия в виде таблицы:
|
0,8608 x 5 |
4 |
,3040 x 5 |
1 |
,5200 x 5 |
2 |
,6000 x 5 |
3 |
,0000 |
Осталось выписать целые части полученных произведений, начиная с первого: 4123. Это и будет дробная часть представления десятичной дроби 0,8608 в системе счисления по основанию 5:
0,8608 = 0,4123;
Сделаем проверку:
0,41235 = 4 ∙ 5-1 + 1 ∙ 5-2 + 2 ∙ 5-3 + 3 ∙ 5-4 = 4 ∙ 0,2 + 1 ∙ 0,04 + 2 ∙ 0,008 + 3 ∙ 0,0016=
= 0,8 + 0,04 + 0,016 + 0,0048 = 0,8608
Примеры перевода десятичной дроби в другие системы счисления приведены также в решении задачи 2.9.
Перевод смешанных чисел.
Для перевода в новую систему счисления десятичных чисел, содержащих как целую, так и дробную часть, следует выполнить перевод целой и дробной частей по отдельности, используя описанные выше алгоритмы.
Системы счисления с основанием 2n
Для того чтобы целое двоичное число записать в системе счисления с основанием q = 2n (чаще всего в качестве q дается 8 или 16), нужно выполнить следующие действия.
Данное двоичное число разбить справа налево на группы по п цифр в каждой.
Если в крайней левой группе окажется меньше п разрядов, то дополнить эту группу слева нулями до п разрядов.
Рассмотреть каждую группу как n-разрядное двоичное число и записать ее соответствующей цифрой в системе счисления с основанием q = 2n.
Для того чтобы произвольное число, записанное в системе счисления с основанием q = 2n, перевести в двоичную систему счисления, нужно каждую цифру этого числа заменить ее n-разрядным эквивалентом в двоичной системе счисления.
Следующая таблица содержит представления целых чисел от 0 до 15 в двоичной, восьмеричной, десятичной и шестнадцатеричной системе.
q = 2
|
q = 8
|
q = 10
|
q = 16
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
10 |
2 |
2 |
2 |
11 |
3 |
3 |
3 |
100 |
4 |
4 |
4 |
101 |
5 |
5 |
5 |
110 |
6 |
6 |
6 |
111 |
7 |
7 |
7 |
1000 |
10 |
8 |
8 |
1001 |
11 |
9 |
9 |
1010 |
12 |
10 |
А |
1011 |
13 |
11 |
В |
1100 |
14 |
12 |
С |
1101 |
15 |
13 |
D |
1110 |
16 |
14 |
Е |
1111 |
17 |
15 |
F |
Арифметика в позиционных системах счисления
В основе правил арифметики над числами в позиционных системах счисления лежат таблицы сложения и умножения однозначных чисел. В качестве примера приведем двоичные таблицы сложения и умножения, а также восьмеричную таблицу сложения. Следует обратить внимание на то, что значения всех сумм и произведении в подобных таблицах указываются в выбранной системе счисления (например, 12 + 12 = 102, 68 + 78 = 158).
Двоичная таблица сложения
+ |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
10 |
Двоичная таблица умножения
X |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
Восьмеричная таблица сложения
+ |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
0 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
10 |
2 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
10 |
11 |
3 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
10 |
11 |
12 |
4 |
4 |
5 |
6 |
7 |
10 |
11 |
12 |
13 |
5 |
5 |
6 |
7 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
6 |
6 |
7 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
7 |
7 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
Сложение и вычитание, умножение и деление производятся по обычным правилам «в столбик». Эти правила аналогичны правилам, применяемым в десятичной системе счисления. В качестве примеров см. решения задач 2.2 и 2.3.